一种纳米银抗菌剂及其制备方法技术

技术编号:6697038 阅读:253 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开一种纳米银抗菌剂及其制备方法,该纳米银抗菌剂由银盐、还原剂、LYZS-3型纳米载体和水配制而成,各组份的重量百分比含量为:银盐0.02~0.69%,还原剂0.01~0.35%,LYZS-3型纳米载体0.05~1.0%,水97.96~99.92%。本发明专利技术纳米银抗菌剂稳定性好,纳米银粒子浓度高,粒径小,比表面积大,抗菌性能优异,使用广泛。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于抗菌剂
,尤其是涉及。
技术介绍
人类生存环境存在着各种有害人体健康的微生物,对人类的生活产生不良影响, 研究各种抗菌材料已成为当今的热门课题。抗菌材料指的是在不改变原有材料常规性能、 安全性及加工性能的前提下,赋予材料良好的抗菌效果。银的抗菌能力很强并具有广谱的 杀菌效果,又不会在人体积累产生毒素,在很早以前就被用作抗菌活性材料。纳米级银粒子 具有更高的表面能和更多的接触面积,具有更高的抗菌活性,细菌在与纳米银接触后6秒 钟就失去活性。2005年第三期《吉林师范大学学报》“单分散纳米银溶胶的合成表征及其性质研 究”中,公开了一种纳米银溶胶的合成方法,该方法是把硼氢化钠与柠檬酸三钠溶于水中, 在快速搅拌下加入硝酸银溶液,得到棕黄色的纳米银溶液,再经过离心、水洗、超声循环得 到纳米银溶胶。采用此方法制备的纳米银溶胶工艺复杂,银离子浓度低,稳定性差,3个月后 就产生较多的黑色沉淀而逐渐失效。中国专利ZL200410069105. 9公开了一种纳米银胶体水溶液的制备方法,该方法 采用双注控制技术,在搅拌器的搅拌下,将银氨水溶液和还原剂水溶液同时双注入含有保 护剂水溶液的反应体系内,经超滤脱盐,得到平均粒径小于50nm的纳米银胶体水溶液。该 方法的设备成本高,工艺复杂,其搅拌器采用专利号为ZL01278630. 6的搅拌器,双注控制 技术采用美国专利US4439215中乳剂制备中采用的双注控制技术,并且要经过复杂的超 滤过程和脱盐过程,要在相当大的压力下通过超滤柱,而最后得到的纳米银平均粒径小于 50nm,远远达不到行业默认的20nm,并且粒径分布范围较宽,粒径大小很不均勻,活性较低, 应用受到明显限制。中国专利ZL200510036375. 4公开了一种液态纳米单质银抗菌剂及制备方法,提 出了采用自来水、硫酸银、银络合剂和纳米银生成剂制备纳米银水溶液的方法,该方法制 备的纳米银溶液成本低,银离子浓度高,但使用的生产设备性能较差,搅拌速度最高仅达 600 800r/min,因此,要严格限制纳米银生成剂的流量仅为0. 5 1. OL/min,否则会导致 产品粒径过大甚至发生沉淀,但这样一来,就严重限制了工业化生产的速度和规模。同时, 该方法由于使用了酸性银络合剂,致使纳米银溶液的PH值很低,呈酸性,这就造成了产品 具有腐蚀性、刺激性,从而大大限制了产品应用范围。
技术实现思路
为解决上述问题,本专利技术的目的是提供一种浓度高、平均粒径小、稳定性好、PH值 中性的纳米银抗菌剂及其制备方法。为实现上述专利技术目的,本专利技术采用如下技术方案一种纳米银抗菌剂,其由银盐、还原剂、LYZS-3型纳米载体和水配制而成,各组份3的重量百分比含量为银盐0. 02 0. 69%,还原剂0.01 0. 35%, LYM-3型纳米载体 0. 05 1. 0%,水 97. 96 99. 92%。所述的纳米银抗菌剂,其纳米银在纳米银抗菌剂中的重量百分比为0.01 0. 44%。所述的纳米银抗菌剂,其纳米银粒子平均粒径< 20nm。进一步地,所述的纳米银抗菌剂,其纳米银粒子平均粒径彡15nm。所述的纳米银抗菌剂,其PH值为7. 0 士 1. 0。所述的纳米银抗菌剂,其银盐为硝酸银、硫酸银、磷酸银中的一种或一种以上的 组合;其中,硫酸银、磷酸银需按常规配置法配置成银氨溶液,按银盐与重量百分比浓度为 25%的氨水的质量比为1 0. 6 3. 8形成银氨溶液母液,再加水稀释成所需浓度。所述的纳米银抗菌剂,其还原剂为硼氢化钠、硼氢化钾、柠檬酸三钠、水合胼、双氧 水中的一种或一种以上的组合。所述的纳米银抗菌剂,其LY^-3型纳米载体是水溶性白色粉末状颗粒,由三种有 机物和两种无机物在高温高压下合成,具有优秀的分散性、抗氧化性、光稳定性,其水溶液 在室温下与金属纳米材料有强烈的亲和性,可使金属纳米材料在普通环境下不凝聚、不沉 淀、不变质,这对于制备浓度高、平均粒径小、稳定性好、整体性能优秀的纳米银抗菌剂至关 重要。LYM-3型纳米载体由洛阳中商德信纳米材料有限公司生产。所述的纳米银抗菌剂,其水为去离子水。一种制备纳米银抗菌剂的设备,其包括不锈钢反应釜、超声波振荡器和储液容器, 不锈钢反应釜上部设有进料口,下部设有出料口,高剪切乳化机安装在不锈钢反应釜上部 中央,高剪切乳化机的乳化头伸入不锈钢反应釜内部;出料口经出料阀门通过管道与超声 波振荡器连接,超声波振荡器通过管道与储液容器连接;储液容器内设置有潜水泵,潜水泵 通过管道与不锈钢反应釜上部相连通。所述的制备纳米银抗菌剂的设备,其不锈钢反应釜、超声波振荡器和储液容器下 部均设置有排空阀门。一种纳米银抗菌剂的制备方法,其包括下述步骤(1)、在不锈钢反应釜中加入质量百分比20 65%的水,剩余质量百分比的水用 于配置LYM-3型纳米载体水溶液、银盐溶液、还原剂水溶液;(2)、再向不锈钢反应釜中加入LYM-3型纳米载体水溶液,LYZS-3型纳米载体与 水的质量比为1 35 135;在高剪切乳化机的高速混合剪切下,分散乳化10 30分钟, 液体温度保持在3 ;(3)、向不锈钢反应釜中加入银盐溶液,银盐与水的质量比为1 25 115,打开不 锈钢反应釜下部的出料阀门;0)、再开启超声波振荡器,待储液容器内的液体淹没潜水泵时,再开启潜水泵,大 循环开始运行,运行时间为20 40分钟;(5)、将还原剂水溶液以1. 8 9. 8kg/min的速度喷入不锈钢反应釜中,还原剂与 水的质量比为1 40 255,还原剂喷完后继续运行15 30分钟,即可得到纳米银抗菌 剂。上述的纳米银抗菌剂的制备方法中,所述高剪切乳化机的转速为1400 42900rpm。所述的高剪切乳化机可选用的型号有L120、L140、L160、L180、L200、L220,其中 型号为L120、L140、L160、L180的高剪切乳化机转速为观00 ^OOrpm,型号为L200、L220 的高剪切乳化机转速为1400 1500rpm。所述的超声波振荡器功率为500 5000瓦。本专利技术中使用的高剪切乳化机采用爪式咬合、双向吸料结构,避免了上部物料难 以吸入造成的死角和漩涡现象,从而使生产效率和分散乳化品质得到进一步提高;高剪切 乳化机由于转子高速旋转所产生的高剪切线速度和高频机械效应带来的强劲动能,使物料 在定、转子狭窄的间隙中受到强烈的机械及液力剪切、液层摩擦、撞击撕裂,从而使固相、液 相瞬间均勻精细地分散、混合、乳化。为了缩短生产周期和进一步提高纳米银抗菌剂的整体性能,本专利技术在液体循环回 路中增加了超声波振荡器,大功率的超声波振荡器可使纳米银粒子进一步更加均勻地分 散,并使线型或片型的银粒子迅速转变成球形的纳米银粒子,这对于制备整体性能优秀的 高质量纳米银抗菌剂是十分重要的。由于采用如上所述的技术方案,本专利技术具有如下优越性本专利技术的纳米银抗菌剂,其纳米银粒子浓度高,可达4400mg/kg,纳米银粒子粒径 小,平均粒径彡20nm ;纳米银粒子为球形,呈三维结构,比表面积大,几乎没有一维和二维 结构的粒子,因此抗菌性能优异;纳米银抗菌剂PH值为中性,使用广泛,稳定性好,室温下 稳定性> 2年。本专利技术的纳米银抗菌剂,本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种纳米银抗菌剂,其特征是:其由银盐、还原剂、LYZS-3型纳米载体和水配制而成,各组份的重量百分比含量为:银盐0.02~0.69%,还原剂0.01~0.35%,LYZS-3型纳米载体0.05~1.0%,水97.96~99.92%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王平康杜德光葛巧谊孙荣青
申请(专利权)人:河南惠尔纳米科技有限公司
类型:发明
国别省市:41

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